Технология. «Робототехника»

Образовательная робототехника – это инструмент, закладывающий прочные основы системного мышления, интеграция информатики, математики, физики, черчения, технологии, естественных наук с научно-техническим творчеством.

Внедрение технологий образовательной робототехники в учебный процесс способствует формированию личностных, регулятивных, коммуникативных и, без сомнения, познавательных универсальных учебных действий, являющихся важной составляющей ФГОС.

Педагоги

Педагог высшей квалификации Кочергина Кристина Николаевна.

Содержание программы

Техника безопасности. Введение.

Техника безопасности при работе за ПК, санитарные нормы при работе за ПК. Организация рабочего места.

Роботы вокруг нас
Теория: Робототехника. История робототехники. Законы робототехники. История LEGO. Просмотр отрывка из мультфильма «История Lego». Беседа «Наши помощники – роботы». Определение понятия «робот». Знакомство с конструктором Lego WeDo и его возможностями. Lego Digital Designer

Практика: Обзор платформы. Практическая работа «Создание виртуальной модели».

Знакомство с программным обеспечением конструктора Lego WeDo
Теория: Правила работы с электронными компонентами и ПО Lego WeDo. Подключение ЛЕГО-коммутатора и работа с программой управления роботом. Пример использования электромотора как двигателя для вентилятора. Назначение и сборка модели вентилятора. Блоки «Начало», «Стоп», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки». Подключение, запуск и остановка, увеличение и уменьшение скорости вращения вентилятора вручную и по расписанию.

Практика:

¾ Практическая работа «Вентилятор».

3. Механические передачи. Гонки автомобилей

Теория: Виды механических передач. Принципы работы и назначение систем передачи движения. Зубчатые передачи – достоинства и недостатки. Ведущее, ведомое и промежуточное зубчатое колеса. Коронное зубчатое колесо. Количество зубьев. Понижающие и повышающие зубчатые передачи. Блок «Включить мотор на...». Сборка, подключение, программирование и запуск модели автомобиля с повышающей передачей. Гонки автомобилей.

Практика: Практическая работа «Автомобили».

 

Ременная передача. Модель «Танцующие птицы»
Теория: Ременная передача, типы. Использование в технике.

Практика: Практическая работа «Танцующие птицы».

Датчики
Теория: Исследование моторов и датчиков набора Lego WeDo. Датчики угла, наклона и движения. Принципы работы, использование датчиков при конструировании и программировании модели. Lego WeDo и Scratch. Демонстрация возможностей Scratch программирования моторов и датчиков

Практика: Практическая работа «Вертолет».

Кулачковая передача. Модель «Обезьянка-барабанщица»
Теория: Принцип работы, назначение, варианты использования, преимущества и недостатки кулачковой передачи. Совместная работа зубчатой передачи, кулачкового механизма и системы рычагов. Сборка, программирование и запуск модели обезьянки-барабанщицы вручную и автоматически с использованием датчика расстояния или системы обратного отсчета времени. Модификация модели. Изменение кулачкового механизма для изменения ритма барабанной дроби. Программирование звукового сопровождения и времени работы.

Практика: Практическая работа «Обезьянка-барабанщица».

Ременные и цепные передачи. Сборка лифта
Теория: Принцип работы, назначение, варианты использования, преимущества и недостатки ременных и цепных передач. Ведущие и ведомые шкивы. Назначение и виды лифтов. Сборка, программирование и запуск модели лифта вручную и автоматически с использованием датчика расстояния или наклона.

Практика: Практическая работа «Лифт».

Перекрестная и ременная передачи. Модель «Голодный аллигатор»
Теория: Знакомство с прямой и перекрёстной ременными передачами. Изучение систем шкивов и ремней (ременных передач) и механизма замедления, работающих в модели. Установление связи между скоростью и сменой шкива и ремня. Сборка модели.

Практика: Практическая работа «Голодный аллигатор».

Модель «Манипулятор-клешня»
Теория: Принцип действия, варианты использования, преимущества и недостатки манипуляторов. Системы управления движением. Совместная работа зубчатой передачи, системы шкивов, валиков и рычагов. Сборка, программирование манипулятора-клешни. Модификация модели. Программирование маршрута движения. Создание выносного блока управления направлением движения на основе датчика наклона.

Практика: Практическая работа «Манипулятор-клешня»

Творческая проект «Футбол»
Теория: Совместная работа разных видов передач. О Соединение моделей в одну модель футбольного матча и испытание модели. Подсчет отбитых ударов, промахов, голов. Модификация модели. Программирование системы автоматического ведения счета игры. Организация футбольного турнира – соревнования.

Практика: Практическая работа «Футбол»

Цели программы

Освоение начальных навыков конструирования и программирования, выявление технически одаренных учащихся.

Результат программы

· личностные:

формирование готовности обучающихся к целенаправленной познавательной деятельности

· метапредметные:

освоенные обучающимися универсальные учебные действия: самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности (в процессе создания робототехнической модели) и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками.

· предметные:

 

После изучения программы учащиеся должны уметь:

· конструировать в виртуальном конструкторе LEGO Digital Designer.

· проектировать собственные виртуальные макеты и конструировать их из конструкторов WEDO.

· работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

· создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

· создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Lego Education;

· корректировать программы при необходимости;

· демонстрировать технические возможности роботов.

 

После изучения программы учащиеся должны знать:

· правила безопасной работы;

· основные компоненты конструкторов LEGO;

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

· конструктивные особенности различных роботов;

· как использовать созданные программы;

· приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;

· основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ПК.

Особые условия проведения

Отбора детей для обучения по программе не предусмотрено.

Материально-техническая база

Материально-техническая база

1. Конструкторы Lego WeDo в расчете один конструктор на 2 человека.

2. Ноутбуки (компьютеры) с установленной средой программирования LEGO Education WeDo.

3. Ресурсные наборы для построения сложных моделей.

Требования к аппаратному обеспечению:

1. Персональный компьютер с процессором не ниже 1,2 Ггц и 256 Мб оперативной памяти с установленной операционной системой Linux или Windows

Доступ к сети Интернет.